铁基粉末流动温压工艺中热脱脂动力学分析 Analysis on thermal debinding kinetics of iron-based powders by warm flow compaction

采用流动温压工艺,以铁基粉末为原料、石蜡基聚合物为黏结剂成功制备出十字坯试样;在不同热脱脂速率下脱除聚合物黏结剂,利用热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)法研究黏结剂在N2气氛下的热脱脂行为,采用微分法计算脱脂过程动力学相关参数,改进脱脂工艺;借助优化后的脱脂工艺对压坯进行脱脂,并在1300℃烧结获得烧结坯,对烧结坯的烧结收缩率、密度分布、微观组织进行研究。结果表明:聚合物黏结剂的脱除共有2个阶段,激活能为31.3~72.7 kJ×mol~(-1),指前因子为0.96×10~6~1.14×1010 min~(-1);脱脂第1阶段的激活能整体上均低于第2阶段的激活能,说明脱脂第1阶段中的低分子组元更易脱除,保证脱脂质量的关键因素是控制第1阶段的升温速率。